盡管目前房價(jià)依舊很高，買房的人依舊很多。如果大家買的是毛坯房，無疑還有一項(xiàng)艱巨的任務(wù)要面對(duì)，那就是裝修。對(duì)新房進(jìn)行裝修并沒有改變房屋用于居住的本質(zhì)，但它可以讓房子變得更漂亮、更溫馨、更實(shí)用、更能滿足居家的需求。在軟件設(shè)計(jì)中，我們也有一種類似新房裝修的技術(shù)可以對(duì)已有對(duì)象（新房）的功能進(jìn)行擴(kuò)展（裝修），以獲得更加符合用戶需求的對(duì)象，使得對(duì)象具有更加強(qiáng)大的功能。這種技術(shù)對(duì)應(yīng)于一種被稱之為裝飾模式的設(shè)計(jì)模式，本章將介紹用于擴(kuò)展系統(tǒng)功能的裝飾模式。

裝飾器模式概述

裝飾模式可以在不改變一個(gè)對(duì)象本身功能的基礎(chǔ)上給對(duì)象增加額外的新行為，在現(xiàn)實(shí)生活中，這種情況也到處存在，例如一張照片，我們可以不改變照片本身，給它增加一個(gè)相框，使得它具有防潮的功能，而且用戶可以根據(jù)需要給它增加不同類型的相框，甚至可以在一個(gè)小相框的外面再套一個(gè)大相框。

裝飾模式是一種用于替代繼承的技術(shù)，它通過一種無須定義子類的方式來給對(duì)象動(dòng)態(tài)增加職責(zé)，使用對(duì)象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系取代類之間的繼承關(guān)系。在裝飾模式中引入了裝飾類，在裝飾類中既可以調(diào)用待裝飾的原有類的方法，還可以增加新的方法，以擴(kuò)充原有類的功能。

裝飾模式結(jié)構(gòu)圖：

• Component（抽象構(gòu)件）：它是具體構(gòu)件和抽象裝飾類的共同父類，聲明了在具體構(gòu)件中實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)方法，它的引入可以使客戶端以一致的方式處理未被裝飾的對(duì)象以及裝飾之后的對(duì)象，實(shí)現(xiàn)客戶端的透明操作。
• ConcreteComponent（具體構(gòu)件）：它是抽象構(gòu)件類的子類，用于定義具體的構(gòu)件對(duì)象，實(shí)現(xiàn)了在抽象構(gòu)件中聲明的方法，裝飾器可以給它增加額外的職責(zé)（方法）。
• Decorator（抽象裝飾類）：它也是抽象構(gòu)件類的子類，用于給具體構(gòu)件增加職責(zé)，但是具體職責(zé)在其子類中實(shí)現(xiàn)。它維護(hù)一個(gè)指向抽象構(gòu)件對(duì)象的引用，通過該引用可以調(diào)用裝飾之前構(gòu)件對(duì)象的方法，并通過其子類擴(kuò)展該方法，以達(dá)到裝飾的目的。
• ConcreteDecorator（具體裝飾類）：它是抽象裝飾類的子類，負(fù)責(zé)向構(gòu)件添加新的職責(zé)。每一個(gè)具體裝飾類都定義了一些新的行為，它可以調(diào)用在抽象裝飾類中定義的方法，并可以增加新的方法用以擴(kuò)充對(duì)象的行為。

由于具體構(gòu)件類和裝飾類都實(shí)現(xiàn)了相同的抽象構(gòu)件接口，因此裝飾模式以對(duì)客戶透明的方式動(dòng)態(tài)地給一個(gè)對(duì)象附加上更多的責(zé)任，換言之，客戶端并不會(huì)覺得對(duì)象在裝飾前和裝飾后有什么不同。裝飾模式可以在不需要?jiǎng)?chuàng)造更多子類的情況下，將對(duì)象的功能加以擴(kuò)展。

簡單案例

場(chǎng)景：天氣太熱了，喝點(diǎn)兒冰水解解暑；加點(diǎn)兒檸檬片，讓果汁好喝點(diǎn)兒。

先定義一個(gè)喝水的接口

public interface Drink {
    /**
     * 喝水
     */
    void drink();
}

寫一個(gè)接口的實(shí)現(xiàn)

public class DrinkWater implements Drink {

    @Override
    public void drink() {
        System.out.println("喝水");
    }

}

一個(gè)簡單的裝飾器

public class DrinkDecorator implements Drink {

    private final Drink drink;

    public DrinkDecorator(Drink drink) {
        this.drink = drink;
    }

    @Override
    public void drink() {
        System.out.println("先加點(diǎn)兒檸檬片");
        drink.drink();
    }

}

測(cè)試

public class DrinkMain {
    public static void main(String[] args) {
        Drink drink = new DrinkWater();
        drink = new DrinkDecorator(drink);
        drink.drink();
    }
}

運(yùn)行結(jié)果

先加點(diǎn)兒檸檬片
喝水

一個(gè)簡單的裝飾器模式例子就寫完了，這里只是先了解一下裝飾器模式。

案例場(chǎng)景

大家應(yīng)該都喝過奶茶吧，我經(jīng)常喝的原味奶茶，里面可以添加配料，每增加一種配料，該奶茶的價(jià)格就會(huì)增加，要求計(jì)算一種奶茶的價(jià)格。

下面就可以使用裝飾器模式來模擬這種場(chǎng)景。

定義抽象構(gòu)件類

/**
 * 奶茶
 */
public interface MilkyTea {
    double cost();
}

定義具體構(gòu)件類

/**
 * 珍珠奶茶
 */
public class PearlMilkyTea implements MilkyTea{
    @Override
    public double cost() {
        return 13.0;
    }
}

定義抽象裝飾類

public abstract class MilkyTeaDecorator implements MilkyTea{

    private MilkyTea milkyTea;

    public MilkyTeaDecorator(MilkyTea milkyTea){
        this.milkyTea = milkyTea;
    }

    @Override
    public double cost() {
        return milkyTea.cost();
    }
}

定義具體裝飾類

/**
 * 椰果奶茶
 */
public class CoconutDecorator extends MilkyTeaDecorator{

    public CoconutDecorator(MilkyTea milkyTea) {
        super(milkyTea);
    }

    @Override
    public double cost() {
        System.out.println("添加椰果");
        return super.cost() + 2.0;
    }
}


/**
 * 布丁奶茶
 */
public class PuddingDecorator extends MilkyTeaDecorator{

    public PuddingDecorator(MilkyTea milkyTea) {
        super(milkyTea);
    }

    @Override
    public double cost() {
        System.out.println("添加布丁");
        return super.cost() + 1.5;
    }
}

測(cè)試代碼

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        MilkyTea milkyTea = new PearlMilkyTea();
        milkyTea = new CoconutDecorator(milkyTea);
        milkyTea = new PuddingDecorator(milkyTea);
        System.out.println(milkyTea.cost());
    }
}

運(yùn)行結(jié)果

添加布丁
添加椰果
16.5

在客戶端代碼中，我們先定義了一個(gè)MilkyTea類型的具體構(gòu)件對(duì)象milkyTea，然后將milkyTea作為構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)注入到具體裝飾類CoconutDecorator中，得到一個(gè)裝飾之后對(duì)象milkyTea，再將裝飾了一次之后的milkyTea對(duì)象注入另一個(gè)裝飾類PuddingDecorator中實(shí)現(xiàn)第二次裝飾，得到一個(gè)經(jīng)過兩次裝飾的對(duì)象milkyTea，再調(diào)用milkyTea的cost()方法即可得到一杯既加了布丁又加了椰果的珍珠奶茶價(jià)格。

裝飾器模式優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)

• 裝飾類和被裝飾類可以獨(dú)立發(fā)展，不會(huì)相互耦合。
• 相比于繼承，更加的輕便、靈活。
• 可以動(dòng)態(tài)擴(kuò)展一個(gè)實(shí)現(xiàn)類的功能，不必修改原本代碼

缺點(diǎn)

• 會(huì)產(chǎn)生很多的裝飾類，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。
• 這種比繼承更加靈活機(jī)動(dòng)的特性，也同時(shí)意味著裝飾模式比繼承易于出錯(cuò)，排錯(cuò)也很困難，對(duì)于多次裝飾的對(duì)象，調(diào)試時(shí)尋找錯(cuò)誤可能需要逐級(jí)排查，較為繁瑣。

裝飾器模式適用場(chǎng)景

在不影響其他對(duì)象的情況下，以動(dòng)態(tài)、透明的方式給單個(gè)對(duì)象添加職責(zé)。

當(dāng)不能采用繼承的方式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展或者采用繼承不利于系統(tǒng)擴(kuò)展和維護(hù)時(shí)可以使用裝飾模式。不能采用繼承的情況主要有兩類：第一類是系統(tǒng)中存在大量獨(dú)立的擴(kuò)展，為支持每一種擴(kuò)展或者擴(kuò)展之間的組合將產(chǎn)生大量的子類，使得子類數(shù)目呈爆炸性增長；第二類是因?yàn)轭愐讯x為不能被繼承（如Java語言中的final類）。

總結(jié)

裝飾模式降低了系統(tǒng)的耦合度，可以動(dòng)態(tài)增加或刪除對(duì)象的職責(zé)，并使得需要裝飾的具體構(gòu)件類和具體裝飾類可以獨(dú)立變化，以便增加新的具體構(gòu)件類和具體裝飾類。在軟件開發(fā)中，裝飾模式應(yīng)用較為廣泛，例如在JavaIO中的輸入流和輸出流的設(shè)計(jì)、javax.swing包中一些圖形界面構(gòu)件功能的增強(qiáng)等地方都運(yùn)用了裝飾模式。

到此這篇關(guān)于詳解Java如何通過裝飾器模式擴(kuò)展系統(tǒng)功能的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java裝飾器模式內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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